CN104654451A - 空气净化器及空气净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空气净化器及空气净化方法，空气净化器包括沿导风方向依次设置的进风口、初效过滤网、等离子体组件和出风口，等离子体组件包括用于处理固态污染物的第一工作状态和用于处理气态污染物的第二工作状态。应用本发明的空气净化器，通过设置等离子体组件，并利用等离子体组件在第一工作状态对空气中的固态污染物进行过滤，可以将初效过滤网的滤孔做得相对较大，从而避免初效过滤网因固态污染物堵塞滤孔而导致风阻较大的问题；且等离子体组件在第二工作状态时能够有效去除空气中的气态污染物，避免造成二次污染；从而能够达到高效去除空气中的固态污染物和气态污染物的目的。

Description

空气净化器及空气净化方法

技术领域

本发明涉及空气净化领域，具体而言，涉及一种空气净化器及空气净化方法。

背景技术

室内空气污染物主要分为固态污染物和气态污染物。目前市场上的净化器产品多采用高效过滤网过滤空气中固态污染物，通过活性炭吸附过滤空气中的气态污染物。但是采用这种净化装置的主要问题在于高效过滤网的滤孔较小，容易因过滤网堵塞而使进风口的风阻过大，且上述高效过滤网上易滋生细菌。其次，采用活性炭吸附网吸附气态污染物，在活性炭饱和后容易产生二次污染。再次，活性炭吸附对甲醛的去除效果较弱，且用户无法判断更换活性炭的时间。

发明内容

本发明旨在提供一种空气净化器及空气净化方法，达到了高效去除空气中的固态污染物和气态污染物的目的，并且能有效解决现有技术中高效过滤网及活性炭吸附网的二次污染问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种空气净化器，包括沿导风方向依次设置的进风口、初效过滤网、等离子体组件和出风口，等离子体组件包括用于处理固态污染物的第一工作状态和用于处理气态污染物的第二工作状态。

进一步地，空气净化器还包括能源调节装置，与等离子体组件电连接，等离子体组件通过能源调节装置在第一工作状态和第二工作状态之间切换。

进一步地，等离子体组件包括执行元件，能源调节装置包括第一电源和第二电源，在第一工作状态时，第一电源通过第一支路连接于执行元件的两端，在第二工作状态时，第二电源通过第二支路连接于执行元件的两端。

进一步地，能源调节装置还包括第一开关和第二开关，第一开关串接于第一支路上；第二开关串接于第二支路上。

进一步地，空气净化器还包括控制组件，与第一开关和第二开关电连接，以控制第一开关和第二开关的开闭。

进一步地，空气净化器还包括用于检测空气中的固态污染物浓度的第一传感器和用于检测空气中的气态污染物浓度的第二传感器，第一传感器和第二传感器均与控制组件电连接。

进一步地，执行元件包括电晕极和收集极，电晕极设置于初效过滤网处并与第一电源或第二电源连接，收集极设置于出风口处并与地线连接。

进一步地，收集极的延伸方向与由进风口进入的空气的气体流向相同。

进一步地，空气净化器还包括设置于等离子体组件与出风口之间的甲醛过滤网，甲醛过滤网上涂设有甲醛显色吸附材料。

本发明还提供了一种空气净化方法，应用上述空气净化方法的空气净化器包括：沿导风方向依次设置的进风口、初效过滤网、等离子体组件和出风口，等离子体组件包括用于处理固态污染物的第一工作状态和用于处理气态污染物的第二工作状态，空气净化方法包括以下步骤：S10、将空气由空气净化器的进风口吸入至空气净化器内部；S30、等离子体组件在第一工作状态时对空气中的固态污染物进行过滤，等离子体组件在第二工作状态时对空气中的气态污染物进行过滤。

进一步地，空气净化器还包括用于检测空气中的固态污染物浓度的第一传感器和用于检测空气中的气态污染物浓度的第二传感器，步骤S30包括：第一传感器对空气中的固态污染物的浓度进行检测；当空气中的固态污染物的浓度高于设定值V1时，等离子体组件处于第一工作状态；当空气中的固态污染物的浓度低于设定值V1时，第二传感器对空气中的气态污染物浓度进行检测；当空气中的气态污染物的浓度高于设定值V2时，等离子体组件处于第二工作状态。

进一步地，等离子体组件还包括节能状态，步骤S30还包括：当空气中的气态污染物的浓度低于设定值V2时，等离子体组件处于节能状态。

进一步地，空气净化器还包括能源调节装置，等离子体组件与能源调节装置连接，且等离子体组件包括执行元件，能源调节装置包括第一电源和第二电源，步骤S30还包括：当等离子体组件处于第一工作状态时，第一电源通过第一支路与执行元件连通，执行元件对空气中的固态污染物进行过滤；当等离子体组件处于第二工作状态时，第二电源通过第二支路与执行元件连通，执行元件对空气中的气态污染物进行过滤。

进一步地，能源调节装置还包括串接于第一支路上的第一开关和串接于第二支路上的第二开关，步骤S30还包括：当空气中的固态污染物的浓度高于设定值V1时，第一开关闭合，执行元件对空气中的固态污染物进行过滤；当空气中的固态污染物的浓度低于设定值V1时，第一开关断开，第二传感器对空气中的气态污染物浓度进行检测；当空气中的气态污染物的浓度高于设定值V2时，第二开关闭合，执行元件对空气中的气态污染物进行过滤；当空气中的气态污染物的浓度低于设定值V2时，第二开关断开。

进一步地，空气净化方法还包括步骤S20：进风口进入的空气经初效过滤网对大颗粒固态污染物进行处理后导入至等离子体组件内进行处理。

进一步地，空气净化器还包括设置于等离子体组件与出风口之间的甲醛过滤网，空气净化方法还包括步骤S40：经等离子体组件过滤后的空气再经由甲醛过滤网过滤后由出风口排出。

应用本发明的空气净化器，通过设置等离子体组件，并利用等离子体组件在第一工作状态对空气中的固态污染物进行过滤，可以将初效过滤网的滤孔做得相对较大，从而避免初效过滤网因固态污染物堵塞滤孔而导致风阻较大的问题；且等离子体组件在第二工作状态时能够有效去除空气中的气态污染物，避免造成二次污染；从而能够达到高效去除空气中的固态污染物和气态污染物的目的。

进一步地，设置甲醛过滤网，能够实现高效除甲醛的效果及提醒更换甲醛过滤网的可视化效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为根据本发明实施例中空气净化器的结构示意图；

图2为根据本发明实施例中空气净化器的等离子体组件的结构示意图；

图3为根据本发明第一实施例中空气净化器的执行元件的结构示意图；

图4为根据本发明第二实施例中空气净化器的执行元件的结构示意图；

图5为根据本发明第三实施例中空气净化器的执行元件的结构示意图；

图6为根据本发明第四实施例中空气净化器的执行元件的结构示意图；

图7为根据本发明实施例中空气净化器的等离子体组件的控制流程图。

图中附图标记：10、初效过滤网；20、等离子体组件；21、执行元件；211、电晕极；212、收集极；22、第一电源；23、第二电源；24、第一开关；25、第二开关；30、甲醛过滤网；91、进风口；92、出风口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1至图6，本发明实施例提供了一种空气净化器，包括沿导风方向依次设置的进风口91、初效过滤网10、等离子体组件20和出风口92。其中，等离子体组件20包括用于处理固态污染物的第一工作状态和用于处理气态污染物的第二工作状态。

通过设置等离子体组件20，并利用等离子体组件20在第一工作状态对空气中的固态污染物进行过滤，可以将初效过滤网10的滤孔做得相对较大，从而避免初效过滤网10因固态污染物堵塞滤孔而导致风阻较大的问题。等离子体组件20在第二工作状态时能够有效去除空气中的气态污染物，避免造成二次污染，从而能够达到高效去除空气中的固态污染物和气态污染物的目的。

本实施例中的空气净化器还包括能源调节装置，与等离子体组件20电连接。等离子体组件20通过能源调节装置在第一工作状态和第二工作状态之间切换。本实施例中的第一工作状态和第二工作状态分别对应除尘模式和去除有机挥发气体模式（简称除VOC模式）。相应地，上述两种模式不能同时运动。

具体地，上述等离子体组件20包括执行元件21，能源调节装置包括第一电源22和第二电源23。在第一工作状态时，第一电源22通过第一支路连接于执行元件21的两端，在第二工作状态时，第二电源23通过第二支路连接于执行元件21的两端。

设置第一电源22和第二电源23，通过第一电源22和第二电源23与执行元件21的连接关系，能够将等离子体组件20在第一工作状态和第二工作状态之间切换，从而能够使空气净化器对空气中的不同污染物进行过滤。本实施例中的第一电源22的电压略低于第二电源23的电压。

进一步地，上述能源调节装置还包括第一开关24和第二开关25，第一开关24串接于第一支路上，以控制第一电源22与执行元件21的连通或断开。第二开关25串接于第二支路上，以控制第二电源23与执行元件21的连通或断开。

需要说明的是，当第一开关24接通时，第一电源22输出电压连接至执行元件21，执行元件21产生的等离子体能量较低，主要用于除尘。当第二开关25接通时，第二电源23输出电压连接至执行元件21，执行元件21产生的等离子体能量较高，主要用于除VOC。一般来说，等离子体除尘主要是利用等离子体中的电子、正负电荷等实现对颗粒物的荷电，对等离子体中电子能量并没有要求，所以本方案采用电压相对较低的第一电源22进行除尘。等离子体去除VOC，其原理如下：第一、等离子体中的高能粒子（主要为电子）撞击VOC的分子键，破坏VOC分子。第二、等离子体中的活性自由基将VOC分子氧化分解为二氧化碳和水。因此要实现较快的去除VOC，要求第二电源23的输出电压高于第一电源22的输出电压。

本实施例中的空气净化器还包括控制组件和与控制组件连接的第一传感器和第二传感器。其中，控制组件与第一开关24和第二开关25电连接，以控制第一开关24和第二开关25的开闭。第一传感器用于检测空气中的固态污染物浓度并将固态污染物的浓度信号传输至控制组件中使其与设定值进行比较，以控制第一开关24的断开或闭合。第二传感器用于检测空气中的气态污染物浓度，并将气态污染物的浓度信号传输至控制组件中使其与设定值进行比较，以控制第二开关25的断开或闭合。

需要说明的是，本发明实施例中的控制组件可以为单片机。

本发明实施例中的执行元件21包括电晕极211和收集极212，电晕极211设置于初效过滤网10处并与第一电源22或第二电源23连接，收集极212设置于出风口92处并与地线连接。当电晕极211上接通高电压时，电晕极211周围产生不均匀电场，并形成电晕放电以产生等离子体。当空气中的颗粒物进入该不均匀电场中时，与电子或正负电荷进行碰撞，颗粒物荷电，荷电的颗粒物进一步流入两两相邻的收集极212之间，由于两两相邻的收集极212之间形成有电场，因此，荷电的颗粒物在电场力的作用下被吸附在收集极上。

当等离子体组件20不工作时，该部件依旧存在于整机当中，必然会产生一定的风阻，为了降低风阻，可以将收集极212的延伸方向设置成与由进风口91进入的空气的气体流向一致。

本发明的电晕极可以采用如图3至图6所示的结构（碳纤维束结构和芒刺结构），凡是可以满足本申请中产生电晕放电结构的技术方案，均应在本申请的保护范围之内。

参照图1，空气净化器还包括设置于等离子体组件20与出风口92之间的甲醛过滤网30，甲醛过滤网30上涂设有甲醛显色吸附材料。

环境空气经等离子体组件20净化后，通过甲醛过滤网30去除空气中的甲醛气体。随着甲醛过滤网30吸附的甲醛气体的增加，甲醛过滤网30的颜色逐渐从白色变成黄色。用户可以根据甲醛过滤网30的颜色，确定甲醛过滤网30是否已经达到饱和状态。这就从根本上杜绝了用户使用活性炭吸附甲醛时饱和后造成的二次污染问题。

具体的，本方案中甲醛过滤网30同时具有除甲醛及显色的功能。该网上涂覆有甲醛吸附材料，与甲醛接触生成黄色化合物，清除了甲醛，同时实现了空气净化器除甲醛效果的可视化。该甲醛吸附材料对甲醛的饱和吸附量远高于活性炭（约为活性炭50倍以上），所以不易饱和，去除甲醛效果好。用户可以将甲醛过滤网30的颜色与比色卡对照，来确认甲醛过滤网30吸附是否达到饱和。这样可以防止二次污染。当然，甲醛过滤网30设定的甲醛饱和吸附量可以根据用户需求进行调整。

需要说明的是，本发明实施例中的甲醛过滤网30可以采用以下方法制成：

一、将200g多乙撑多胺与聚乙二醇(400)8g充分混合，再加入50mgMBTH与三价铁盐的混合物，MBTH与三价铁盐的混合摩尔比为1:1.5，混合均匀，加入1L去离子水稀释配制成反应液，将液体均匀喷洒于过滤网本体表面，80℃烘干制成甲醛过滤网30。

二、将50g聚氮杂环丙烷与聚丙二醇3g充分混合，再加入20mgMBTH与三价铁盐的混合物，MBTH与三价铁盐的混合摩尔比为1:20，混合均匀，加200ml去离子水稀释制成反应液。取200g吸附树脂浸渍于上述混合液体中，搅拌并喷射于过滤网本体上，再45℃真空烘干，即可制成甲醛过滤网30，该甲醛过滤网30上的甲醛吸附材料的饱和吸附容量为1.2mmol/g。

三、将50g聚氮杂环丙烷与聚丙二醇3g充分混合，再加入20mg AHMT，混合均匀，加200ml去离子水稀释制成反应液。将上述混合反应液喷洒于过滤网本体上，65℃真空烘干即制得甲醛过滤网30，该甲醛过滤网30的饱和吸附容量为0.7mmol/g。

四、将25ml分子量8000、浓度30％的多乙烯多胺聚合物，与聚乙二醇0.5ml充分混合，加入20ml去离子水稀释配制成甲醛反应剂，再加入20mgβ-萘酚指示剂混合均匀，将混合的液体均匀喷洒于过滤网本体上，30℃真空烘干制成甲醛过滤网30。

如图7所示，本发明实施例还提供了一种空气净化方法，包括以下步骤：

S10、将空气由空气净化器的进风口91吸入至空气净化器内部。

S20、进风口91进入的空气经初效过滤网10对大颗粒固态污染物进行处理后导入至等离子体组件20内进行处理。

S30、等离子体组件20在第一工作状态时对空气中的固态污染物进行过滤，等离子体组件20在第二工作状态时对空气中的气态污染物进行过滤。

S40、经等离子体组件20过滤后的空气穿过甲醛过滤网30并由出风口92排出。

需要说明的是，S10还包括以下步骤，启动空气净化器，单片机复位，风机启动，以将空气由进风口91吸入至空气净化器内部。

优选地，等离子体组件20还包括节能状态，当空气中的污染物浓度低于设定值时，等离子体组件20处于节能状态。需要说明的是，上述节能状态为等离子体组件20不工作或者等离子体组件20处于低功率状态工作，在该状态下，空气净化器不产生臭氧。

进一步地，步骤S30包括：

第一传感器对空气中的固态污染物的浓度进行检测。

当空气中的固态污染物的浓度高于设定值V1时，第一开关24闭合，第一电源22通过第一支路与执行元件21连通，等离子体组件20处于第一工作状态，执行元件21对空气中的固态污染物进行过滤。

当空气中的固态污染物的浓度低于设定值V1时，第一开关24断开，第二传感器对空气中的气态污染物浓度进行检测。

当空气中的气态污染物的浓度高于设定值V2时，第二开关25闭合，第二电源23通过第二支路与执行元件21连通，等离子体组件20处于第二工作状态，执行元件21对空气中的气态污染物进行过滤。

当空气中的气态污染物的浓度低于设定值V2时，第二开关25断开，等离子体组件20处于节能状态。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：通过设置等离子体组件，并利用等离子体组件在第一工作状态对空气中的固态污染物进行过滤，可以将初效过滤网的滤孔做得相对较大，从而避免初效过滤网因固态污染物堵塞滤孔而导致风阻较大的问题；且等离子体组件在第二工作状态时能够有效去除空气中的气态污染物，避免造成二次污染；从而能够达到高效去除空气中的固态污染物和气态污染物的目的。

进一步地，设置甲醛过滤网，能够实现高效除甲醛的效果及提醒更换甲醛过滤网的可视化效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种空气净化器，包括沿导风方向依次设置的进风口（91）、初效过滤网（10）、等离子体组件（20）和出风口（92），其特征在于，所述等离子体组件（20）包括用于处理固态污染物的第一工作状态和用于处理气态污染物的第二工作状态。

2.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，所述空气净化器还包括能源调节装置，与所述等离子体组件（20）电连接，所述等离子体组件（20）通过所述能源调节装置在所述第一工作状态和所述第二工作状态之间切换。

3.根据权利要求2所述的空气净化器，其特征在于，所述等离子体组件（20）包括执行元件（21），所述能源调节装置包括第一电源（22）和第二电源（23），在所述第一工作状态时，所述第一电源（22）通过第一支路连接于所述执行元件（21）的两端，在所述第二工作状态时，所述第二电源（23）通过第二支路连接于所述执行元件（21）的两端。

4.根据权利要求3所述的空气净化器，其特征在于，所述能源调节装置还包括第一开关（24）和第二开关（25），所述第一开关（24）串接于所述第一支路上；所述第二开关（25）串接于所述第二支路上。

5.根据权利要求4所述的空气净化器，其特征在于，所述空气净化器还包括控制组件，与所述第一开关（24）和所述第二开关（25）电连接，以控制所述第一开关（24）和所述第二开关（25）的开闭。

6.根据权利要求5所述的空气净化器，其特征在于，所述空气净化器还包括用于检测空气中的固态污染物浓度的第一传感器和用于检测空气中的气态污染物浓度的第二传感器，所述第一传感器和所述第二传感器均与所述控制组件电连接。

7.根据权利要求3所述的空气净化器，其特征在于，所述执行元件（21）包括电晕极（211）和收集极（212），所述电晕极（211）设置于所述初效过滤网（10）处并与所述第一电源（22）或所述第二电源（23）连接，所述收集极（212）设置于所述出风口（92）处并与地线连接。

8.根据权利要求7所述的空气净化器，其特征在于，所述收集极（212）的延伸方向与由所述进风口（91）进入的空气的气体流向相同。

9.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，所述空气净化器还包括设置于所述等离子体组件（20）与所述出风口（92）之间的甲醛过滤网（30），所述甲醛过滤网（30）上涂设有甲醛显色吸附材料。

10.一种空气净化方法，应用所述空气净化方法的空气净化器包括：沿导风方向依次设置的进风口（91）、初效过滤网（10）、等离子体组件（20）和出风口（92），所述等离子体组件（20）包括用于处理固态污染物的第一工作状态和用于处理气态污染物的第二工作状态，其特征在于，所述空气净化方法包括以下步骤：

S10、将空气由所述空气净化器的进风口（91）吸入至所述空气净化器内部；

S30、所述等离子体组件（20）在第一工作状态时对空气中的固态污染物进行过滤，所述等离子体组件（20）在第二工作状态时对空气中的气态污染物进行过滤。

11.根据权利要求10所述的空气净化方法，其特征在于，所述空气净化器还包括用于检测空气中的固态污染物浓度的第一传感器和用于检测空气中的气态污染物浓度的第二传感器，所述步骤S30包括：

所述第一传感器对空气中的固态污染物的浓度进行检测；

当空气中的固态污染物的浓度高于设定值V1时，所述等离子体组件（20）处于第一工作状态；

当空气中的固态污染物的浓度低于设定值V1时，所述第二传感器对空气中的气态污染物浓度进行检测；

当空气中的气态污染物的浓度高于设定值V2时，所述等离子体组件（20）处于第二工作状态。

12.根据权利要求11所述的空气净化方法，其特征在于，所述等离子体组件（20）还包括节能状态，所述步骤S30还包括：当空气中的气态污染物的浓度低于设定值V2时，等离子体组件（20）处于节能状态。

13.根据权利要求11所述的空气净化方法，其特征在于，所述空气净化器还包括能源调节装置，所述等离子体组件（20）与所述能源调节装置连接，且所述等离子体组件（20）包括执行元件（21），所述能源调节装置包括第一电源（22）和第二电源（23），所述步骤S30还包括：

当所述等离子体组件（20）处于第一工作状态时，所述第一电源（22）通过第一支路与所述执行元件（21）连通，所述执行元件（21）对空气中的固态污染物进行过滤；

当所述等离子体组件（20）处于第二工作状态时，所述第二电源（23）通过第二支路与所述执行元件（21）连通，所述执行元件（21）对空气中的气态污染物进行过滤。

14.根据权利要求13所述的空气净化方法，其特征在于，所述能源调节装置还包括串接于第一支路上的第一开关（24）和串接于第二支路上的第二开关（25），所述步骤S30还包括：

当空气中的固态污染物的浓度高于设定值V1时，所述第一开关（24）闭合，所述执行元件（21）对空气中的固态污染物进行过滤；

当空气中的固态污染物的浓度低于设定值V1时，所述第一开关（24）断开，所述第二传感器对空气中的气态污染物浓度进行检测；

当空气中的气态污染物的浓度高于设定值V2时，所述第二开关（25）闭合，所述执行元件（21）对空气中的气态污染物进行过滤；

当空气中的气态污染物的浓度低于设定值V2时，所述第二开关（25）断开。

15.根据权利要求10所述的空气净化方法，其特征在于，所述空气净化方法还包括步骤S20：所述进风口（91）进入的空气经所述初效过滤网（10）对大颗粒固态污染物进行处理后导入至所述等离子体组件（20）内进行处理。

16.根据权利要求10所述的空气净化方法，其特征在于，所述空气净化器还包括设置于所述等离子体组件（20）与所述出风口（92）之间的甲醛过滤网（30），所述空气净化方法还包括步骤S40：经所述等离子体组件（20）过滤后的空气再经由所述甲醛过滤网（30）过滤后由所述出风口（92）排出。